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1、集成电路课程设计报告10 进制可逆计数器设计院系：机电工程学院专业：微电子科学与工程年级（班级）：13微电子姓名：江方印学号:20134231023指导教师：张明文职称：助教完成日期：2016年 6月18 日目录1 引言 12 设计要求及目的22.1 设计要求22.2 设计目的23 主要任务 33.1 设计原理33.2 VHDL 设计34、RTL 电路45、 硬件下载实现现象描述56、 心得体会5 参考文献610进制可逆计数器摘要：计数器是数字电路中最为基本的一个单元电路。本次基础强化的目标是要 我们熟悉常用集成计数器的功能和应用；学会利用EDA软件quartusll对10进制 可逆计数器电路
2、进行仿真；详细论述了一个CMOS10进制可逆计数器的原理和设 计过程以及仿真结果。本计数器具有加法和减法计数的功能并且可以切换，该电 路具有一键清零的功能。本次课设报告先是说明了六十进制加/减计数器的原理， 简要地陈述了设计方案和设计思路，然后就对其有关理论知识作了一些简要的介 绍，然后在性能指标分析基础上进行单元电路设计，最后设计出VHDL程序，并 且在软件QUARTUSII中进行仿真，验证是否达到技术要求，最后总结课设体会。关 键字：Quartusll，VHDL，计数器，仿真。1、引言VHDL 的英文全名 VHSIC Hardware Description Language,VHDL 语
3、言具有很 强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大 简化硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性。还具有与硬件电路无关设计平台 无关的特性。计数器是数字电路中最为基本的一个单元电路。 10 进制异步复位 加减可逆计数器是在一般计数器的基础上增加了方向控制端，使其进行加减可逆 运算。接下来我们将对此设计内容，设计原理及程序、时序仿真给予说明。2、设计要求及目的2.1设计要求（1）设计一个 10 进制可逆计数器；（2）进行功能仿真；（3）下载并验证计数器功能；（4）按上述步骤设计 10 进制可逆计数器；2.2设计目的1）设计一个 10 进制可逆计数器。2）熟练掌握各种计数
4、器类型模块的描述方法。3）能用计数器构成十进制所需进制的计 数器。4）体会 EDA 技术的优点。3、主要任务3.1 设计原理计数器是对CLK的脉冲进行计数，利用RST复位键进行异步复位，当RST= 1 时dd被赋值为全0,当RST= 0时若控制端load二1时计数器的值被赋为 CURRENT_VAL的值；若此时clock上升沿到来时，方向控制端CH= 1并且时 dd0000时计数器开始减法计数，如果dd=1001时要 将 dd=0000。3.2VHDL 设计在了解了 VHDL基本语言现象和设计方法后，对计数器的设计就比较容易了解了。 如下是对六十进制可逆计数器的VHDL描述：LIBRARY I
5、EEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT10 IS PORT(CH,CLK,EN,RST:IN STD_LOGIC;Y:OUT STD_LOGIC_VECTOR(6 DOWNTO 0); COUT:OUT STD_LOGIC);END ENTITY CNT10;ARCHITECTURE ONE OF CNT10 ISBEGINPROCESS(CLK,EN,CH,RST)VARIABLE dd: STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINIF RST=1 THEN
6、 dd:=0000;ELSIF CLKEVENT AND CLK=1 THENIF EN=1 THENIF CH=1 THENIF dd1001 THEN dd:=dd+1;ELSE dd:=0000;END IF;IF dd=1001 THEN COUT=1; ELSE COUT1001 THEN dd:=dd-1;ELSE dd:=1001;END IF;IF dd=1001 THEN COUT=1;ELSE COUTYYYYYYYYYYYYtnfHHrtntnur6、心得体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识，是发现、提出、分析和解决实际问题、 锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作
7、能力的具体训练和考察过程。这次 的基础强化训练，加深了我对数字电子电路理论知识的理解，初步学会了 QUARTUSII 仿真软件的使用方法，具备了数字电子电路的基本设计能力和基本仿 真能力,回顾起此次基础强化训练，至今我仍感慨颇多。通过这次课程设计使我 懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学 的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正学到属于自己的知 识，从而提高自主设计能力和独立思考能力。这个项目是一个相对比较复杂的工 程项目，因为我们刚刚才结束简单的实验的训练，从简单到复杂这的确是一个挑 战，但是回想一下其实也不复杂，都是运用了之前所学到的那些简单
8、的小项目结 合而来，这也告诉我们其实不管多大的项目都是用若干个小项目组成的，当我们 要把这若干小项目结合成大项目是我们应该这样定义其接口。这是我个人认为最 主要的。这样利用人家写好的程序代码通过我们的修改添加减少从而利用打到我 们所要的效果这个项目原本是没用要求使用可逆端的，但是当老师在台上一说我 在看一下我原本的程序代码，其实也不就再加上个IFELSE语句就能实现可加 可减功能效果。 总之，这个项目是我们刚开始接触的相对比较复杂的项目，我们还需继续努力创 造更好的项目参考文献1 潘松.EDA 技术使用教程科学出版社2 阎石. 数字电路技术基础（第五版）高等教育出版社3 高吉祥电子技术基础实验与课程设计电子工业出版社，2002 年4 孙淑艳电子技术实践教学指导书中国电力出版社，2005 年 10 月 5 李银花电子线路设计指导，航空航天大学出版社， 2005.6 6 朱力恒电子技术仿真实验教程，电子工业出版社，2003.7 7 康华光电子技术基础，高等教育出版社，2000.6 8 吴友宇模拟电子技术基础，清华大学出版社，2009.5 9 伍时和数字电子技术基础，清华大学出版社，2009.4 10 刘岚电路分析基础，高等教育出版社， 2010.1
